滑轮（基础）
责编：冯保国
【学习目标】
1、理解定滑轮、动滑轮的特点、实质及其作用；
2、理解滑轮组的作用及滑轮组的装配图。

【要点梳理】
要点一、定滑轮和动滑轮
用绳索或链条绕过具有转动轴的光滑圆轮，叫做滑轮。

甲图中滑轮的轴被固定在旗杆上，使用时它的轴固定不动，这样的滑轮叫做定滑轮；乙图中滑轮的轴跟物体一起运动，这样的滑轮叫做动滑轮。

要点诠释：
1、定滑轮：如下图甲所示，我们可把一条直径看成杠杆，圆心就是杠杆的支点，因此，定滑轮实质是等臂杠杆。

定滑轮的特点是它的转轴（支点）不随货物上下移动。

2、动滑轮，如下图乙所示，特点是它的转动轴会随物体上下移动，它实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆，它的转动轴是阻力作用点。

3、定滑轮和动滑轮的作用：
使用定滑轮虽然不能省力，但可以改变用力方向，给工作带来方便。

使用动滑轮可以省力，但要多移动距离。

要点二、滑轮组
为了既省力又能改变用力的方向，可以把定滑轮与动滑轮组合成滑轮组。

滑轮组可以由多个定滑轮和多个动滑轮组成。

要点诠释：
1、特点：既可省力，又可以改变用力方向。

但费距离。

2、结论：在使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着动滑轮，提起物体所用的力就是总重的几分之一。

如果考虑动滑轮的重力，则有n
动
物G G F +=。

要点三、根据要求设计滑轮组
1、根据要求确定动滑轮上绳的段数。

2、根据绳的段数，确定动滑轮的个数：一个动滑轮可拉2段绳，还能改变用力方向；但也可以拉三段绳，但就不能改变用力方向了。

设想如果需要n 段绳（n 为偶数）那么就需要n/2个动滑轮和n/2个定滑轮穿绳组装时，绳的固定端要固定在定滑轮下的挂钩上（这叫做“偶定”），若不改变力的方向，还可少用一个定滑轮，即12
-n
个定滑轮。

如果n 为奇数，则需要
2
1
-n 个动滑轮和同样数目的定滑轮，穿绳时，绳的固定端要拴在动滑轮上方的挂钩上（这叫做“奇动”），这不能改变用力方向，如果还想改变用力方向，就应再加一个定滑轮，即
2
1
+n 个定滑轮。

上述方法叫“奇动偶定”，如下图所示。

【典型例题】
类型一、定滑轮和动滑轮
1、（2015春•江夏区期末）高高的旗杆顶端有个能绕着固定轴心转动的小轮子，站在地面的旗手缓缓向下拉绳子时，国旗会徐徐上升，关于这个小轮子的说法中不正确的是（）
A．这种小轮子我们称为定滑轮
B．这种小轮子实质是等臂杠杆，不能省力
C．使用这种小轮子的目的是为了省距离
D．使用这种小轮子的目的是为了改变力的方向
【答案】C
【解析】根据生活经验可知：旗杆顶部小轮子不随国旗的移动而移动，属于定滑轮，定滑轮实质是等臂杠杆，使用定滑轮只能改变力的方向，而不能省力，也不能省距离；故选项ABD正确，选项C错误，故选：C。

【总结升华】本题主要考查学生对定滑轮工作特点的了解和掌握，是一道基础题。

举一反三：
【变式】如图是滑轮的两种用法，以下说法中正确的是（）
A．甲是动滑轮，使用时不能省力
B．乙是动滑轮，使用时可以省力
C．甲是定滑轮，使用时可以省力
D．乙是定滑轮，使用时不能省力
【答案】B
2、施工中，一工人利用如图所示的滑轮，若沿不同方向将一桶泥沙提到高处（不计摩擦），那么工人用的拉力是（）
A．F1大B．F2大C．F3大D．一样大
【答案】D
【解析】因为定滑轮相当于一等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力，故定滑轮拉同一重物G，沿三个不同方向，用的拉力大小相等。

【总结升华】本题主要考查学生对定滑轮工作特点的了解和掌握。

举一反三：
【变式】（2015春•江夏区期末）如图所示，通过动滑轮匀速提起重物G时，向三个方向拉动的力分别为F1、F2（）
A．F1最大B．F2最大C．不确定D．一样大
【答案】B
3、如图用一个动滑轮提升重为20N的物体，当匀速向上拉动时，弹簧秤的示数为12N，若不计摩擦，拉力F和动滑轮的重力的大小是（）
A．拉力F为12N，动滑轮重4N
B．拉力F为20N，动滑轮重2N
C．拉力F为20N，动滑轮重4N
D．拉力F为12N，动滑轮重2N
【思路点拨】在不计摩擦的情况下，绳子的绕线决定滑轮组的使用效果，有几段绳子承担动滑轮和物体的重力，拉力就是动滑轮和物体总重的几分之一。

【答案】A
【解析】同一根绳子上的拉力都相等，因此拉力F就等于弹簧秤的示数12N；
重物和动滑轮的总重由2段绳子承担，则有2F=G物+G轮，G轮=2F-G物=2×12N-20N=4N。

【总结升华】注意有几段绳子承担动滑轮和物体的重，拉力就是动滑轮和物体总重的几分之一是在不计摩擦的条件下。

举一反三：
【变式】如下图所示装置，用两个滑轮分别拉同一个物体在水平面上做匀速直线运动，物体重为60N，水平面与物体间的摩擦力为20N，不考虑其他摩擦，则F1= N，F2= N。

【答案】20；10
类型二、滑轮组
4、关于使用滑轮组的论述，较全面的是（）
A．既可以省力，又可以省距离
B．有时既能省力，又能改变力的方向
C．一定可以省力，但不能改变力的方向
D．一定可以改变力的方向，省力与否要具体分析
【答案】B
【解析】滑轮组是将定滑轮与动滑轮结合在一起，既能省力，又能改变力的方向。

【总结升华】此题主要考查了滑轮组的特点。

5、如图所示，用滑轮组提起物重相等的物体，若忽略动滑轮的重和摩擦时，所用的拉力最大的是：（）
【答案】D
【解析】本题考查作用在绳子末端的拉力大小如何确定。

运用隔离法，假想把定滑轮和动滑轮从中间隔断，再看隔离后，留在动滑轮及货物上相关线头有几个，就是几段绳子吊着重物，则每段绳子的拉力F=G/n。

（动滑轮重和摩擦力不计）同学们要特别注意第四幅图，根据滑轮定义此图中两个滑轮均为定滑轮，所以并不省力，拉力F=G。

【总结升华】根据题意，不考虑滑轮重力及摩擦，理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F=G/n。

举一反三：
【变式】用图所示的装置先后匀速提升同一物体G，若不考虑滑轮重力及摩擦，则作用于绳子自由端的拉力F1、F2和F3的大小是（）
A. F1较大
B. F2较大
C. F3较大
D. F1=F2=F3
【答案】A
6、小明家住二楼，正装修房子，小明站在地面上，用如图所示的器材，请帮他设计一较省力的方法，把材料送到二楼窗口去。

【答案与解析】人在地面上向下用力，且是一个定滑轮和一个动滑轮，故由两根绳子承担物重，绳子固定在定滑轮上。

所以该图为：
【总结升华】本题考查了滑轮组的组装，组装滑轮组要按照“奇动偶定”的原则。

举一反三：
【变式】如图所示，用滑轮组提升重物，请在图中画出滑轮组最省力的绕线方式。

【答案】
类型三、综合应用
7、如图所示，物体A 的重力为G ，不计滑轮重和摩擦。

当F= G 时，才能把物体A 匀速提
起；若G F 5
2
=
，则重物对地面的压力为 G 。

【思路点拨】根据动滑轮的特点：省一半力和物体的受力情况分析。

【答案】
21；5
1 【解析】本题使用了一个动滑轮，故有当1
2
F G =时，才能把物体A 匀速提起； 25F G =若，则轴上的绳子对重物的拉力24255F G G =⨯=，物体的重力为G ，且物体静止，则重物受
到的支持力为15G ，支持力与重物对地面的压力是一对相互作用力，都为1
5
G 。

【总结升华】本题考查了动滑轮的应用、平衡状态的物体的受力分析及相互作用力的应用。